{"id":25930,"date":"2022-05-20T13:53:56","date_gmt":"2022-05-20T13:53:56","guid":{"rendered":"https:\/\/cnpem.br\/?p=25467"},"modified":"2026-03-12T12:58:22","modified_gmt":"2026-03-12T15:58:22","slug":"nanotecnologia-revela-potencial-de-material-barato-para-producao-de-hidrogenio-verde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/nanotecnologia-revela-potencial-de-material-barato-para-producao-de-hidrogenio-verde\/","title":{"rendered":"Nanotecnologia revela potencial de material barato para produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio verde"},"content":{"rendered":"

Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o em 20\/05\/2022<\/em><\/p>\n

T\u00e9cnica in\u00e9dita de manipula\u00e7\u00e3o do dissulfeto de molibd\u00eanio foi destaque em publica\u00e7\u00e3o internacional por abrir caminho para tecnologias na \u00e1rea de energia limpa e dispositivos nanoeletr\u00f4nicos<\/strong><\/em><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Imagine a est\u00e1tua do Cristo Redentor do Rio de Janeiro recoberta por um len\u00e7ol de aproximadamente 1 mm de espessura a partir da sua base, cerca de 30 metros quadrados.<\/p>\n

 <\/p>\n

Foi algo semelhante ao que pesquisadores do\u00a0Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organiza\u00e7\u00e3o supervisionada pelo Minist\u00e9rio de Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00f5es (MCTI), obtiveram ao superar diversos desafios na manipula\u00e7\u00e3o do dissulfeto de molibd\u00eanio (MoS2<\/sub>) em nanoescala.<\/p>\n

 <\/p>\n

“N\u00f3s conseguimos uma das maiores raz\u00f5es de aspecto da literatura. Folhas compostas por monocamadas com 3 \u00e1tomos de espessura, 0,7 nan\u00f4metros de espessura, que podem chegar a at\u00e9 quase um mil\u00edmetro de comprimento”, comemora Murilo Santhiago, pesquisador do Laborat\u00f3rio Nacional de Nanotecnologia.<\/p><\/blockquote>\n

 <\/p>\n

A obten\u00e7\u00e3o do material nessa escala foi poss\u00edvel gra\u00e7as a um processo eletroqu\u00edmico que gradativamente vai oxidando os cristais de dissulfeto de molibd\u00eanio, na forma em que s\u00e3o encontrados na natureza (multicamada), at\u00e9 que reste somente uma \u00fanica camada do material (monocamada).<\/p>\n

 <\/p>\n

Estudos anteriores j\u00e1 demonstraram que as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que resultam na produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio acontecem principalmente nas bordas laterais das folhas (plano de borda) desse material. Para que a mesma rea\u00e7\u00e3o ocorra no centro da folha (plano basal), recoberta por \u00e1tomos de enxofre, \u00e9 necess\u00e1rio gerar min\u00fasculos defeitos que desempenham papel de s\u00edtios catal\u00edticos.<\/p>\n

 <\/p>\n

O passo seguinte \u00e9 a caracteriza\u00e7\u00e3o, an\u00e1lise da amostra em escala at\u00f4mica em um microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico de transmiss\u00e3o,\u00a0para tentar entender quais s\u00e3o os fatores que mais contribuem para a rea\u00e7\u00e3o desejada.<\/p>\n

 <\/p>\n

Para superar o desafio de n\u00e3o contaminar nem gerar defeitos n\u00e3o propositais na estrutura do material,\u00a0todo o processo de desbaste eletroqu\u00edmico do cristal multicamada foi feito sobre membranas de ouro contendo microfuros de 20 micr\u00f4metros de di\u00e2metro.<\/p>\n

 <\/p>\n

“No \u00e2mbito da nanotecnologia, preparar monocamadas que ocupam furos dessas dimens\u00f5es, \u00e9 como se recobr\u00edssemos p\u00e1tios gigantescos, que criam excelentes condi\u00e7\u00f5es para aprofundamento dos estudos desse tipo de material. S\u00e3o por essas fendas que o feixe de el\u00e9trons dos instrumentos de microscopia de transmiss\u00e3o v\u00e3o revelar detalhes valiosos sobre os tipos de defeitos e sobre as melhores maneiras de “esculpir” o material de forma a obter as melhores caracter\u00edsticas poss\u00edveis”, explica o pesquisador Murilo Santhiago.<\/p><\/blockquote>\n

 <\/p>\n

Fotoss\u00edntese artificial e mais<\/strong><\/p>\n

H\u00e1 uma corrida mundial para redu\u00e7\u00e3o de emiss\u00f5es de carbono e o desenvolvimento de processos inspirados na natureza para otimizar o uso da energia solar para produ\u00e7\u00e3o de energia est\u00e3o entre os mais promissores e estrat\u00e9gicos.<\/p>\n

O projeto de pesquisa do CNPEM, que teve financiamento do Instituto Serrapilheira,\u00a0foi desenhado para contribuir na compreens\u00e3o da atividade catal\u00edtica de nanomateriais bidimensionais voltadas \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio obtido de forma sustent\u00e1vel, mas pode ir al\u00e9m do uso otimizado como catalisador em escala industrial.<\/p>\n

“Como o dissulfeto de molibd\u00eanio (MoS2<\/sub>) \u00e9 tamb\u00e9m um semicondutor, pode ser otimizado como material ativo tamb\u00e9m em aplica\u00e7\u00f5es que visam a inova\u00e7\u00e3o na produ\u00e7\u00e3o de componentes nanoeletr\u00f4nicos.”<\/p><\/blockquote>\n

\"\"<\/p>\n

Imagem de microscopia eletr\u00f4nica de varredura de um cristal de MoS<\/em>2<\/sub> ap\u00f3s o desbaste eletroqu\u00edmico (esquerda)
\n<\/em>e seu respectivo mapa de composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica (direita).<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Patente e reconhecimento<\/strong><\/p>\n

O CNPEM decidiu patentear o processo eletroqu\u00edmico inovador que torna poss\u00edvel avan\u00e7ar nos estudos de materiais como o dissulfeto de molibd\u00eanio, n\u00e3o t\u00f3xico, abundante, barato e que revela potencial para ser usado como substituto da platina, um material caro e escasso, mas considerado hoje a melhor alternativa para a cat\u00e1lise de hidrog\u00eanio.<\/p>\n

O artigo cient\u00edfico que descreve detalhes dos processos, desafios superados e resultados foi publicado no peri\u00f3dico internacional Nanoscale, da Royal Society of Chemistry. Esse trabalho publicado ir\u00e1 compor uma sele\u00e7\u00e3o de artigos em uma edi\u00e7\u00e3o especial a ser lan\u00e7ada no primeiro semestre de 2022 que destaca o trabalho de jovens pesquisadores na \u00e1rea de nanotecnologia.<\/p>\n

 <\/p>\n

Sobre o CNPEM <\/strong><\/p>\n

Ambiente sofisticado e efervescente de pesquisa e desenvolvimento, \u00fanico no Brasil e presente em poucos centros cient\u00edficos do mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o privada sem fins lucrativos, sob a supervis\u00e3o do Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00f5es (MCTI). O Centro opera quatro Laborat\u00f3rios Nacionais e \u00e9 o ber\u00e7o do projeto mais complexo da ci\u00eancia brasileira \u2013 Sirius \u2013 uma das fontes de luz s\u00edncrotron mais avan\u00e7adas do mundo. O CNPEM re\u00fane equipes multitem\u00e1ticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais globalmente competitivas e abertas \u00e0 comunidade cient\u00edfica, linhas estrat\u00e9gicas de investiga\u00e7\u00e3o, projetos inovadores em parceria com o setor produtivo e forma\u00e7\u00e3o de investigadores e estudantes. O Centro \u00e9 um ambiente impulsionado pela pesquisa de solu\u00e7\u00f5es com impacto nas \u00e1reas de Sa\u00fade, Energia e Materiais Renov\u00e1veis, Agroambiental, Tecnologias Qu\u00e2nticas. A partir de 2022, com o apoio do Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o (MEC), o CNPEM expandiu suas atividades com a abertura da Ilum Escola de Ci\u00eancia. O curso superior interdisciplinar em Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o adota propostas inovadoras com o objetivo de oferecer forma\u00e7\u00e3o de excel\u00eancia, gratuita, em per\u00edodo integral e com imers\u00e3o no ambiente de pesquisa do CNPEM.<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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